超高层办公楼设计要点.docx

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1、超高层办公楼设计目录? 一、超高层办公建筑的类型及分类?二、超高层办公建筑的标准层?三、超高层办公建筑的核心筒?四、超高层办公建筑的避难层?五、电梯系统的配置?六、屋顶设计?七、防火设计?八、超高层办公建筑的造型设计、超高层办公建筑的类型及分类? 1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高 层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。? 第一类高层建筑：9-16层（高度到50米）；? 第二类高层建筑：17-25层（高度到75米）；? 第三类高层建筑：26-40层（最高到100米）；?超高层建筑：40层以上（高度100米以上）o?我国民用建筑设计通则GB503522005规定：

2、建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。1,建筑类型?按使用方式：专用办公楼、出租办公楼、综合办公楼。?按使用性质：行政、商贸、电讯电信、金融、科研、信息 中心等。?按人均面积指标：一级办公楼（13-15ni2/人）?二级办公楼（llT2m2/人）?三级办公楼（9 -10m2/人）? 2,等级分类?智能型甲级写字楼?甲级写字楼?乙级写字楼1、超高层办公建筑的标准层1,标准层规模及效率1）影响标准层规模的相关因素 ?建筑场地大小?投资规模?使用要求?有效使用率?建筑体形和造型要求2）综合经验建议?综合上述因素，通常建筑高度在250米左右时，其标准层 建筑面积宜在22002500

3、m2o更高时应用“有效使用 率”、“建筑形体”来综合判断。标准层面积过小会导致 有效使用率降低，不经济。过大会在交通组织、防火疏散 的设计难度提高。3）国内外超高层办公楼标准层面积参考9深圳国贸50层1322m29日本世贸40层2458m29香港中银70层2030m29东京阳光60层3187m29上海环球金融中心110层3364m2? z标准层办公空间的深进尺度，层高，采光及节能? 1）办公室的尺度?据使用功能、建筑规模、有效使用面积、室内空间的灵活 划分、自然采光，空间感受等综合因素。其标准层房间的 进深宜控制在10-15m为宜。? 2）办公楼层的层高和净高?办公楼净高要求据办公建筑设计规范

4、JGJ 672006 规定如下：? 4. 1. 11根据办公建筑分类，办公室的净高应满足：一类 办公建筑不应低于2. 70m；二类办公建筑不应低于2. 60m； 三类办公建筑不应低于2. 50m。办公建筑的走道净高不应低于2. 20m,贮藏间净高不应低 于2. 00m o?据空间感受和使用因素：? 100m2以下楼面，净高不宜低于2.4m。? 100m2-500m2楼面，净高不宜低于2. 6m。? 500m21000m2楼面，净咼不宜低于2.8m。? 1000m21500m2楼面，净咼不宜低于3. 0m。?办公楼的层高影响因素：? A结构梁高（梁高一般700800高,宽扁梁550高*700宽左

5、右）? B设备安装要求的高度（空调、水、电）及平面布置?空调、喷淋、桥架管线高度（走廊部位700,办公区中央空调高500, VRV加新风高350,不含吊顶）? c吊顶构造高度吊顶高度100左右? D地板铺设高度 降板（防静电地板120或150、石材地板50若有地暖 150）?层高二净高+A+B+C+Do通常A+B+C+D总高度在12001800之间，所以 层高通常控制在40004500办金1 -架空地极|闻2-结构梁高叩03 -设备尺吊顶45Q4 -办公室内洙高27503设备及吊顶f i：架空定厠训2 -结构梁高7004 -走廊净高24003）国内外超高层办公楼标准层层高参考?武汉万达威斯汀?

6、香港汇丰银行?香港中环广场?香港中国银行?上海环球金融中心?深圳地王大厦?世贸大厦4000mm4400mm4400mm4800mm4500mm3900mm4000mm、超高层办公建筑的核心筒? 1,核心筒布置类型? 1）居中布置ABWWCkD其中：A, B, C的进深W为1015M,标准层面积1800-2500m2；D进深W为2025M,标准层面积20003000m2o? 2）外围布置W其适合内部空间分割灵活、各层功能不同、层高不同的复杂复合结构。 进深W为2025M,标准层面积15002000m2o? 3）特殊布置中心为交通核心，外围为竖井中心为交通核心，竖井随机布置? 2,核心筒占标准层的

7、总面积比例?通常情况下为25%左右。?当此数据达到28%以上时，有效使用面积降低，不经济。 一般可通过以下手段调整。? 1）电梯系统：?提高电梯速度，加大载重量，从而减少电梯个数。?采用双轿厢系统，减少井道空间。?采用区中区系统。? 2）疏散系统?两台消防电梯和楼梯合用前室，可节约4m2四、超高层办公建筑的避难层? 1,设置原则?以首层0标高起，第一个避难层距室外地面宜在50M左右?相隔楼层宜为15层?宜结合电梯运行分区?避难空间的形式选择?避难面积计算?避难层疏散楼梯的平行错位或分隔? 2,规范要求高层民用建筑没计防火规范GB 5004595 （2001年版）250米以下， 当高层建筑的建筑

8、高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提 交国家消防主管部门组织专题研究、论证。?6. 1. 13建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间），并应符合下列规定：6. 1. 13. 1避难层的设置，自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之 间，不宜超过15层。6.1.13.2通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开, 但人员均必须经避难层方能上下。6. 1. 13. 3避难层的净面积应能满足设计避难人员避难的要求，并宜按5. 00 人/ni2计算。6. 1. 13. 4避难层可兼作设备层，但设备管道宜集中布置。6. 1. 13.5避难层应设消防电梯出口。6

9、. 1. 13. 6避难层应设消防专线电话，并应设有消火栓和消防卷盘6. 1. 13. 7封闭式避难层应设独立的防烟设施。6. 1. 13.8避难层应设有应急广播和应急照明，其供电时间不应小于 l.OOh,照度不应低于l.OOlxo?6. 1. 14建筑高度超过100m,且标准层建筑面积超过1000ni2的公共建筑，宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施，并应符合下列 规定：6.1. 14.1设在屋顶平台上的停机坪，距设备机房、电梯机房、水箱 间、共用天线等突出物的距离，不应小于5. 00mo6. 1. 14.2出口不应少于两个，每个出口宽度不宜小于0.90m。6. 1. 14. 3在停机

10、坪的适当位置应设置消火栓。6.1.14.4停机坪四周应设置航空障碍灯，并应设置应急照明。? 3,避难区的设计概念目前从避难层的面积指标、设置方式和间隔层数三个 方面对超高层建筑避难层进行优化设计研究的结果表明： ?通过对现阶段我国城市人口体型特征进行样本统计分析，同时考虑避 难人员行为状态因素，确定避难层人员密度为4人/m2。?针对避难区和办公区的混合楼层,利用场模拟软件分析办公区发生火 灾时烟气对避难区的影响。结果表明，避难区与工作区设在同一层安 全可行。?对15、20、25三种不同避难层间隔层数情况下人员疏散进行对比模拟 分析,提出超高层建筑避难层的间隔层数在消防设施完善可靠的情况 下，可

11、以由15层增加至20层。五、电梯系统的配置? 1,布局概念? 1）多区段? 2）多区域/空中大厅待性电杆bnMnHOOEpqB特仕电瞬区娥2区喩丨IZ域3良好的配置高区低区中区? 2,电梯数量的计算方法?通过软件计算：ELEVATE OTIS电梯决策工具?考虑要素：高层办公楼电梯的数量是根据人数、高峰等候时间确定， 一般可按下列数据估算：?(1)每人使用面积为4-10m2/人,或按总建筑面积的67-73%(一般取70%)计算使用面积。?(2)高峰等候时间为30-35s、40s、50s。?(3)电梯载重量为1350-1600kgo?(4)办公建筑一台1000kg客梯服务的建筑面积为4000-50

12、00m2,超高层办公1000kg客梯服务的建筑面积可为3000m2o为提高效率，超高层办公电梯载重 量可取1600kgo?(5)办公乘客电梯高峰期5分钟内运客量按13-15%计算，或按30分钟内运载总人数90%计。?(6)酒店客梯的数量是根据酒店星级确定的，一般可按每70-100间客房配置1台载重量为1000-1600kg的客梯。?(7)电梯间隔时间及候梯时间：电梯间隔时间一般是指轿厢从门厅出发的平均时间。候梯时间常取间隔时间的60%。不同的建筑类型电梯间隔时间不同： 酒店电梯间隔时间可取40-60S；多机构办公建筑上楼峰值无下楼时电梯间隔 时间取25-30s,上楼峰值有10%下楼时电梯间隔时

13、间取30-35s,双向峰值上下 楼各50%时电梯间隔时间取35-45s o?(8)分区时乘客在轿厢内停留的时间一般小于60s较为理想，90-120S为极限。?(9)电梯速度分为低速(<2. 5m/s)、中速(2. 5-5m/s)、高速(5>m/s)和超高速(6-10m/s) o?(10)第1个50m电梯速度可采用1.75 m/s,然后每隔50m升一级，速度加1-1- 5m/s,超高层建筑可取高值。?(11)通往最高层的观光层电梯应是直达。?(12)单组电梯的数量不应多于8部。?(13)候梯厅的深度应不小于3m,且不宜大于4. 5m? 3,电梯的分区布置方式?分区方式一般为：传统分区

14、方式、双层轿厢方式、快速梯 与分区梯结合式与立体电梯厅方式。?电梯分区可分为单区电梯系统、多区电梯系统以及双层轿 厢系统和区中区系统。? 1）单区系统?适用于10层左右，面积不大的建筑? 2）多区系统?楼层超过20层以上时，竖向交通宜分区设置，各区由不同 容量和速度的电梯服务，形成运行周期短，效率高，电梯 台数少等有利因素。其分区原则为：?(1)高、低二区系统? 一般用于由不同功能组成的综合性建筑，女口：酒店和办公、办公和住 宅等。其提供的服务安全、快捷方便、经济。?(2)高、中、低三区系统?将高楼垂直分为三区或按功能分为三区?(3)低、中低、中高、高四区系统? 40层以上的高层?(4)低、中

15、低、中、中咼、咼五区系统? 60层或以上，采用五区，为提高运载效率，采用双层轿厢电梯或打容 量的单层厢电梯。11砾C:高、'丰、低区电据恚颈: 宅决廉心筒芜胃Ia I.醛养;|別竽召，爭-&字iR? 3）双层轿厢系统和区中区系统?当楼体规模再增大，为了提高标准层净使用面积，因此出现双层轿厢 系统和高空门厅系统概念。后者是将特别高大的楼体先分为成几个大 区，从大区再分小区，称为区中区系统，高层各大区相连接的厅被称 为高空门厅?双层轿厢系统?采用双层轿厢电梯，停靠站数少一半，缩短运行时间，与单层轿厢相 比，在相同时间内多运输75%人，减少井道空间25%。5DD系统结构用HJKftd

16、台舗助肛用©辅助柜用 导向漩置犍助牡用导网装0駅动裝nf匕下轿阑要动綾習）双层轿厢电梯?例如：美国波士顿约翰汉孝光大厦共60层，全部采用双层轿厢电梯。 五个分区：1T6层，15-26层,25-36层，35-48层，47-60层。每区由 一组电梯服务，最高一组由首层快速到47层，再开始逐层停靠服务。奇数层由门厅乘电梯，偶数层由门厅夹层乘电梯。夹层和门厅之间设 自动扶梯。'皿野云云»孑A *%' W-右 * 仁心：T2!：-2上二上_vi "M挾商二汪-一叫歼亓“IM?区中区系统? 一般超高层建筑采用双层轿厢电梯在50层以内，效力明显，再高时其 运行时

17、间会增长，效力降低。所以对超过50层的楼层，对超过部分采 用区中区系统。?适合采用区中区系统需要超过的楼层面积及层数指标：楼层毛面积（m2）层数279040325044390050464052帘恳力4?部养低比号理那會 ! - I H *1 1 £卫丄-:K-F:£f1歹电燮空一£隹¥：紹廷 -.'蜃屯怡宜述事中观强忙 L汩宙电帰亘咗仲翥一 !押械屯翌專辺童<|71.-<空 F-枣按?1曼1S-二录中奋i车燼曇五军与一六、屋顶设计? 1,屋顶停机坪?条件：1）圆形时，场地应为D （旋翼直径）+10米2）矩形时，短边宽度不应小于直升机全

18、长?措施：1）场地四周设高度为800-1000的安全护栏2）停机场地边设着陆灯、导航灯、泛光灯等3）停机场周边5米范围内不应有突出物4）停机场地适当部位应设1-2个消火栓? 2,擦窗机设置? 1）有轨道式?机坪内侧通道宽度一般不小于2米，安装空间高度不小于3米，此空间 内不能有阻隔，机坪高度一般不大于2米。? 2）轮载式擦窗机?（a）擦窗机行走通道为刚性屋面，其坡度小于2%；?（b）擦窗机吊臂外伸距离较小（一般小于5000mm）,整机重量小于5000kg （因设备重量较大时，行走不便）。?（c）为使擦窗机作业时就位准确、行走自如，通常在女儿墙或行走楼面上铺设简单的导向轨道。? 3）简易擦窗设施

19、七、防火设计? 1,防火设计要点? 1）总平面：消防环道、消防扑救场地、扑救面、登高面? 2）各层平面：消防电梯、疏散楼梯、疏散距离、疏散门? 3）防火分区和防烟分区：防火分区和防烟分区面积? 4）防火和防烟构造：防火墙、卷帘，防火封堵，挡烟垂壁? 5）安全疏散? 2,火灾对策? 1）全面保护? 2）局部控制，严格分区? 3）防烟排烟? 4）利用乘客电梯快速疏散? 5）设避难层、间? 6）屋顶救援八、超高层办公建筑的造型设计? 1、平面功能对超高层及高层建筑体型设计的影响?超高层及高层建筑和一般建筑物比较的话，平时的垂直荷载、地震影响与平时以及暴风时的水平荷载就相对变得非常大起来，为了使 高层

20、上下方向的质量、刚度、强度的分布均匀，就要尽可能的避免各 层平面形状激烈变化，力求均一化。?有文献资料指出，合理的选择楼层建筑平面形状，能显著降低风对高层、超高层建筑的作用。对于采用边数较多的正多边形、圆形、 椭圆形建筑平面的高层、超高层建筑，同采用矩形建筑平面的高层、 超高层建筑相比，风载体型系数大约可减少20%以上。? 因此，超高层及高层建筑平面布置的理想状态就是选用合理的平 面形状、功能相对简单，上下层空间尽可能统一，结构体系贯通。? 但是近年来，由于社会的不断发展进步，业主对建设目的的主观 需求不断提高。单纯的满足基本功能的使用已经不能达到建设要求。平面布置时，空间日趋丰富，功能日趋复

21、杂。很多高层建筑底部需考 虑设置大型中庭共享空间或大空间（影院、剧场等），由于上部与下 部在功能性质上有所区分，在中间层改变支撑结构的位置甚至体系的 转换（商住楼）。在满足功能使用的前提下，同时需兼顾建筑在城市 中获得良好的“易识别性”和“独特性”。总体来说，在现今我们对 超高层及高层建筑平面布置过程中，我们需要处理好功能的使用性， 结构的稳定性、空间的丰富性、形态的美观及独特性之间的关系。使 其能够成为和谐统一的整体，尽可能减少或避免体型完全是使用幕墙 体系塑造，摆脱主体与体型脱节的尴尬局面。? 2,环境心理对超高层及高层建筑体型设计的影响? 1）使用者的舒适?对于高层办公建筑，创造舒适、健

22、康的空间环境是永恒的话题。依此观点，意味着需要在建造中对自然环境施加最小的影响，使建成 的环境与生物圈的生态系统融为一体。目前，把绿化引进室内已成为一种时尚，树木、花草能调节空间中光和影，提供幽静的场所，使人 精力充沛。随着中庭与高层建筑的结合，打破了高层建筑内部空间的 封闭与单调，近年来又出现了在高层塔楼的中间开敞空间进行绿化， 沿高层的外表面布置不同深度的过渡空间，用于遮荫、绿化。较大的 空间可有效降低空间封闭对使用者的压迫感，更重要的是形成了良好 的内部小环境，配合空调系统使室内空气对流更加自然。? 2）周边环境的协调? 高层建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量，给观者以强烈的视 觉感受，

23、同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。从城市整体影响的角度来看，表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影 响;在区域范围内来讲，高层也起到地标的作用，并与周边建筑相协 调，避免过分的夸大和突兀以及锐角边正对其它建筑等，降低建筑本 身对周边影响。? 3）型体处理?建筑型体组合与造型是高层建筑设计中的重要环节。建筑型体组合与造型是建筑空间组合的外在表现，它是内在诸因素的反映。二者 是互为依存不可分割的。往往完美和谐的建筑艺术形象，总是内部空 间合乎逻辑的反映，在设计中表现为对建筑尺度的处理。一般分为以 下处理方法：?古典的三段式?高层建筑一般由三个部分组成的，即裙房、主体和顶部，一个造型美

24、 的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系，在近 人尺度处理中，应特别注意建筑底层及人口的柱子、墙面的尺度划分, 檐口、门、窗及装饰的处理，使人的心理有一个逐渐变化的过程。?现代的表皮覆盖?近年来，由于对材料的非传统性选择和创新技术的使用，建筑表面已 变得越发重要。越来越多的外表面得到认可并被设计为建筑的一个整 体部分。而表皮，作为保护覆层，不仅定义了内部空间，也定义了相 邻的外部空间。它是建筑的名片。在超高层建筑设计中，由于结构的 限制，表皮设计大量流行，数字建构技术和参数化设计手段也为其提 供了技术可能。?体块节奏变化一-结晶体?在垂直方向上对建筑体型进行有节奏变化，如同结晶体一般。其主要 特征是：不同于传统高层建筑从上到下一个体型，而是在垂直方向各 部分体型进行切割、扭曲的多元变化，从而试图找到一种新的超高层 建筑的造型语言。